Tromboliza i rekanalizacja to najskuteczniejsza terapia ostrego udaru niedokrwiennego w praktyce klinicznej1. Jednak większość przedklinicznych badań nad neuroprotekcją przeprowadzono w przejściowym modelu obturacji mechanicznej (niedrożność środkowej tętnicy mózgowej szwem śródświetlnym), który powoduje szybkie przywrócenie przepływu krwi w mózgu po usunięciu niedrożności naczyń i wykazuje niewielkie lub żadne korzyści z trombolizy tPA. Sugeruje się, że wątpliwy wybór modeli udaru przyczynił się, przynajmniej częściowo, do trudności w przełożeniu terapii neuroprotekcyjnej na pacjentów2,3. W związku z tym coraz częściej mówi się o stosowaniu modeli udaru zakrzepowo-zatorowego reagujących na tPA w badaniach przedklinicznych, ale takie modele mają również problemy techniczne (patrz Dyskusja)4-7. W tym miejscu opisano nowy model udaru zakrzepowego oparty na jednostronnym przemijającym zakażeniu niedotlenieniowo-niedokrwiennym (tHI) i jego odpowiedziach na dożylną terapię tPA8.
Model udaru tHI został opracowany na podstawie procedury Levine'a (stałe podwiązanie jednostronnej tętnicy szyjnej wspólnej, po którym następuje ekspozycja na przejściowe niedotlenienie w komorze), która została wynaleziona do eksperymentów na dorosłych szczurach w 1960 9roku. Oryginalna procedura Levine'a odeszła w zapomnienie, ponieważ powodowała tylko zmienne uszkodzenia mózgu, ale ta sama zniewaga spowodowała konsekwentną neuropatologię u młodych gryzoni, gdy została ponownie wprowadzona przez Roberta Vannucciego i jego współpracowników jako model encefalopatii niedotlenieniowo-niedokrwiennej noworodków (HIE) w 1981roku. W ostatnich latach niektórzy badacze ponownie dostosowali model Levine'a-Vannucciego do dorosłych myszy, dostosowując temperaturę w komorze hipoksyjnej11. Jest prawdopodobne, że niespójne uszkodzenia mózgu w oryginalnej procedurze Levine'a mogą wynikać z wahań temperatury ciała dorosłych gryzoni w komorze niedotlenienia. Aby przetestować tę hipotezę, zmodyfikowaliśmy procedurę Levine'a, podając gaz hipoksyjny przez maskę na twarz, utrzymując temperaturę rdzenia gryzonia na poziomie 37 °C na stole operacyjnym12. Zgodnie z oczekiwaniami, rygorystyczna kontrola temperatury ciała znacznie zwiększyła odtwarzalność patologii mózgu wywołanej przez HI. Zniewaga HI wyzwala również krzepnięcie, autofagię oraz uszkodzenie istoty szarej i białej13. Inni badacze również wykorzystali model HI do zbadania reakcji zapalnych po udarze14.
Unikalną cechą modelu udaru HI jest to, że ściśle podąża on za triadą tworzenia skrzeplin Virchowa, w tym zastojem przepływu krwi, uszkodzeniem śródbłonka (np. z powodu stresu oksydacyjnego wywołanego przez HI) i nadkrzepliwością (aktywacja płytek krwi wywołana przez HI) (Rysunek 1A)15. W związku z tym model HI może uchwycić niektóre mechanizmy patofizjologiczne istotne dla rzeczywistego udaru niedokrwiennego. Mając na uwadze tę ideę, udoskonaliliśmy model HI o odwracalne podwiązanie jednostronnej tętnicy szyjnej wspólnej (a zatem w celu stworzenia przejściowej zniewagi HI) i przetestowaliśmy jego reakcje na trombolizę tPA z edarawonem lub bez niego. Edaravone jest środkiem zmiatającym wolne rodniki, zatwierdzonym już w Japonii do leczenia udaru niedokrwiennego w ciągu 24 godzin od wystąpienia9 dni. Nasze eksperymenty wykazały, że już po 30 minutach przejściowe HI wywołuje zawał zakrzepowy, a połączone leczenie tPA-edarawonem przynosi synergistyczne korzyści8. W tym miejscu opisano szczegółowe procedury chirurgiczne i uwarunkowania metodologiczne modelu tHI, który można wykorzystać do optymalizacji leczenia reperfuzyjnego ostrego udaru niedokrwiennego mózgu.